Гибридные материалы на основе металлоорганических каркасов (MOF) и исследование их каталитических и физико-химических свойств

Цель работы - дальнейшее развитие исследований, связанных с созданием на основе MOF гибридных материалов - носителей гетерогенных катализаторов, мембран с нанесенным селективным слоем и МММ-мембран со смешанной матрицей (МММ, mixed matrix membranes), разработка новых подходов для их получения, а также изучение их каталитических и физико-химических свойств. Разработаны оригинальные способы формирования металлорганических каркасов с контролируемыми морфологией и размером кристаллитов в микро- и нанодиапазоне - микропористого каркаса MIL-53(Al) (Al(OH)bdc), bdc = бензол-1,4-дикарбоксилат) и мезопористой структуры NH₂-MIL-101(Al) (Al₃O(OH)(bdc)₃) в условиях СВЧ-активации реакционной массы при атмосферном давлении. Впервые образцы MIL-53(Al) были применены в качестве эффективного адсорбента (стационарной фазы) для жидкостной хроматографии при адсорбции серии ароматических соединений. Получен новый линейный координационный полимер с пиразин-2,5-дикарбоксилатными лигандами. Его структура установлена методом рентгенофазового анализа высокого разрешения и подтверждена результатами, полученными методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XAS). Впервые синтезированы гибридные каркасы каликс[4]арен/MOF-5 на основе металлорганического каркаса MOF-5 (Zn₄O(bdc)₃) и каликс[4]аренов, содержащих различные функциональные заместители в ареновом фрагменте. На основе супрамолекулярных структур каликс[4]арен/MOF-5 приготовлены палладийсодержащие катализаторы. Практическая значимость проведенных исследований заключается в разработке эффективных, воспроизводимых и надежных методов формирования гибридных материалов на основе MOF. Предложены новые энергосберегающие способы получения гибридных материалов на основе MOF, в том числе путем СВЧ-активации. Результаты исследования новых гибридных материалов методом рентгеновской дифракции по порошку (РФА) депонированы в Кембриджский банк структурных данных и доступны для научной общественности.